DE1517226C - Process for the production of high purity Zeil material - Google Patents

Process for the production of high purity Zeil material

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DE1517226C
DE1517226C DE1517226C DE 1517226 C DE1517226 C DE 1517226C DE 1517226 C DE1517226 C DE 1517226C
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cooking
wood
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Inventor
Karl Johan Skoghall Ljungquist (Schweden) D21h3 10
Original Assignee
Uddeholms Aktiebolag, Uddeholm (Schweden)
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Description

Von einem für chemische Zwecke zur Anwendung kommenden Zellstoff wird hoher Reinheitsgrad verlangt, d. h. niedriger Pentosangehalt und niedrige Alkalilöslichkeit. Zellstoffe dieser Art werden aus Holz durch Sulfitkochung oder mittels Vorhydrolyse und Sulfatkochung (USA.-Patentschrift 1 880043) hergestellt. In letzterem Fall wird das Holz unter Druck mit Wasser oder verdünnten Mineralsäuren erhitzt. Während dieses Prozesses wird ein Teil der Hemizellulose des Holzes gelöst. An die Vorhydrolyse schließt sich gewöhnliches Sulfatkochen zur Lösung von Lignin und eines wesentlichen Teiles der Hemizellulose an. Beim Sulfitkochen werden sowohl Lignin und Hemizellulose gelöst. Durch Erhitzen mit alkalischen Lösungen, gewöhnlich verdünntem Natriumhydroxyd, aber auch Natriumkarbonat, kann der Zellstoff noch zusätzlich gereinigt werden. Man kombinierte auch die Sulfitkochung mit der alkalischen Reinigungsstufe in der Weise, daß man die Sulfitkochung unterbricht, sobald das Lignin im Holz genügend sulfoniert ist, um mittels Alkali gelöst werden zu können, und anschließend, mit oder ohne Entzug der verwendeten Sulfitkochsäure, Alkali in den Kocher einführt. Kennzeichnend für diese auf dem üblichen Sulfitprozeß basierenden Zellstoffherstellungsverfahren ist, daß man die Kochung mit einer sauren Stufe einleitet unter Verwendung der für das Sulfonieren und Lösen des Lignins erforderlichen Menge Sulfitkochsäure, die Schwefeldioxyd und Metallsulfit enthält.A high degree of purity is required of a pulp used for chemical purposes, d. H. low pentosan content and low alkali solubility. Pulps of this type are made from Wood produced by sulphite boiling or by means of pre-hydrolysis and sulphate boiling (US Pat. No. 1 880043). In the latter case, the wood is heated under pressure with water or dilute mineral acids. During this process, part of the hemicellulose in the wood is dissolved. To the pre-hydrolysis Ordinary sulphate boiling joins in to dissolve lignin and a substantial part of the hemicellulose on. When cooking sulfite, both lignin and hemicellulose are dissolved. By heating with alkaline Solutions, usually dilute sodium hydroxide, but also sodium carbonate, can be used Pulp can also be cleaned. Sulphite cooking was also combined with alkaline cooking Cleaning stage in such a way that the sulphite boiling is interrupted as soon as the lignin in the wood is sulfonated enough to be dissolved by alkali, and then, with or without Removal of the sulphite cooking acid used, alkali introduced into the cooker. Characteristic for this on The usual sulphite-based pulp production process is that one does the cooking with initiates an acidic stage using those required to sulfonate and dissolve the lignin Amount of sulphite cooking acid, which contains sulfur dioxide and metal sulphite.

Aus der österreichischen Patentschrift 194238 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Vorhydrolyse mit Hilfe von Schwefeldioxyd ausgeführt wird und anschließend eine alkalische Kochung erfolgt, bei der kein Sulfit zugegen ist.From the Austrian patent specification 194238 is a process known in which the prehydrolysis is carried out with the aid of sulfur dioxide and this is followed by an alkaline boiling in which no sulfite is present.

Die nach den bekannten Verfahren erhaltenen Produkte befriedigen hinsichtlich der chemischen Reinheit noch nicht völlig. Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens, welches zu einem Zellstoff vom Derivattyp mit hoher chemischer Reinheit führt.The products obtained by the known processes are satisfactory in terms of their chemical properties Purity not yet complete. The aim of the invention is therefore to create a method which to a derivative-type pulp with high chemical purity.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Zellstoff hoher Reinheit, bei dem Holz in einer ersten Stufe einer nicht delignifizierenden Vorhydrolyse unterzogen und in einer folgenden Stufe mit einer alkalischen Kochflüssigkeit aufgeschlossen wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Chemikalien der alkalischen Kochflüssigkeit zu mindestens 50% ein lösliches Sulfit und außerdem wie üblich ein Sulfid und/oder ein Hydroxyd und/oder ein Karbonat enthalten.The inventive method for the production of high purity pulp, in which wood in a first stage subjected to a non-delignifying pre-hydrolysis and in a subsequent stage with an alkaline cooking liquid is digested, is characterized in that the effective chemicals the alkaline cooking liquid is at least 50% soluble sulfite and also as usual a sulfide and / or a hydroxide and / or a carbonate contain.

Es ist auch schon ein Verfahren bekannt, bei dem nach der Vorhydrolyse der Holzschnitzel in einer zweiten Verfahrensstufe die Schnitzel mit sulfitionenreichen Lösungen bei einem pH-Wert zwischen 3 und 9 behandelt werden, worauf anschließend die Kochung in saurem Milieu durchgeführt wird. Hierbei werden Zellstoffe erhalten, die ein Vielfaches an Verunreinigungen, insbesondere Pentosan, im Vergleich zur Erfindung enthalten.There is also a process known in which after the prehydrolysis of the wood chips in a In the second process step, the chips with sulphite-rich solutions at a pH value between 3 and 9 treated, after which the boiling is carried out in an acidic medium. Here will be Pulps received that contain a multiple of impurities, especially pentosan, compared to Invention included.

Die Herstellung von Papierstoff durch Kochen in Natriumsulfit und Natriumsulfid enthaltendem schwachem alkalischem Medium ist bekannt, unter anderem durch einen in TAPPI, Bd. 44, Nr. 5, S. 374 bii 384 (1961), veröffentlichten Aufsatz von Peckham und van Drunen. Nach diesem vorbekannten Verfahren besteht eine typische Zusammensetzung der Kochflüseigkeit aus Natriumsulfit entsprechend 6% Schwefeldioxyd, 1% Natriumkarbonat und 1% Natriumsulfid. Dieses Kochverfahren ergibt einen Papierstoff, der hinsichtlich Berstfestigkeit, Einreißfestigkeit und Reißlänge nach anderen Kochverfahren gekochte Papierstoffe übertrifft. Die chemische Analyse eines derartigen Papierstoffes ergab nach genanntem Aufsatz einen Pentosangehalt von etwa 9% und einen Gehalt an Alphazellulose von etwa 84%· Bei Versuchen, die man mit dem Verfahren nach ίο der Erfindung unter Verwendung von Kiefer (Pinus silvestris) durchführte, ergaben sich Pentosangehalte, die 1 bis 2% unter denen liegen, die man mittels Vorhydrolyse mit anschließender Sulfatkochung erhält. Außerdem resultierte das neue Kochverfahren in einem Zellstoff höherer Viskosität. Dank der Erfindung lassen sich Pentosangehalte unter 0,9% erzielen, was nach dem aus Vorhydrolyse und Sulfatkochung bestehenden Verfahren nur unter Einschaltung alkalischer Veredlung möglich ist.The manufacture of paper stock by cooking in a weak alkaline medium containing sodium sulfite and sodium sulfide is known, inter alia from an article by Peckham and van Drunen published in TAPPI, Vol. 44, No. 5, pp. 374 to 384 (1961). According to this previously known method, a typical composition of the cooking liquid consists of sodium sulfite corresponding to 6% sulfur dioxide, 1% sodium carbonate and 1% sodium sulfide. This cooking process results in a paper stock that exceeds that of paper stocks cooked by other cooking processes in terms of burst strength, tear strength and tear length. According to the article mentioned, the chemical analysis of such a paper stock showed a pentosan content of about 9% and an alpha cellulose content of about 84% Pentosan contents that are 1 to 2% below those obtained by pre-hydrolysis with subsequent sulphate boiling. In addition, the new cooking process resulted in a higher viscosity pulp. Thanks to the invention, pentosan contents below 0.9% can be achieved, which according to the process consisting of prehydrolysis and sulphate boiling is only possible with the inclusion of alkaline refinement.

Für die Vorhydrolyse kann vorteilhaft Wasser zur Anwendung kommen, doch eignen sich auch schwache organische Säuren, wie Essigsäure, oder Mineralsäuren, wie Schwefelsäure, oder schweflige Säure in geringer Menge. Die wäßrigen Lösungen der Säuren sollen zweckmäßig einen Säuregehalt von höchstens 2% haben.Water can advantageously be used for the prehydrolysis, but are also suitable weak organic acids such as acetic acid, or mineral acids such as sulfuric acid, or sulphurous Acid in a small amount. The aqueous solutions of the acids should expediently have an acid content have a maximum of 2%.

Die Ablauge von der alkalischen Kochung kann zweckmäßig zur Zubereitung neuer Kochfiüssigkeit dienen, oder Natrium und Schwefel können für die Zubereitung neuer Kochfiüssigkeit rückgewonnen werden.The waste liquor from the alkaline cooking can be useful for the preparation of new cooking liquid serve, or sodium and sulfur can be recovered for the preparation of new cooking liquid will.

In dem nach dem Verfahren vorliegender Erfindung hergestellten Zellstoff ist die Alkalilöslichkeit und insbesondere der Pentosangehalt geringer als bei der bekannten Kombination von Vorhydrolyse und Sulfatkochung. Außerdem kann die Viskosität des Zellstoffes bedeutend höher sein. Dieses Ergebnis ist überraschend und konnte nicht vorausgesehen werden. Die Erfindung wird in nachstehenden Beispielen näher beschrieben, wobei sich Beispiel 1 auf die bekannte Kombination von Vorhydrolyse und Sulfatkochung bezieht. In den Beispielen ist der Ligningehalt als Kappawert gemäß SCAN-Cl: 59 bestimmt, die Viskosität wurde gemäß TAPPI 206, berechnet aus CCA 28 : 57, bestimmt, Pentosan gemäß CCA 24: 57 und die Alkalilöslichkeit wurden in 10- und 18°/oigem NaOH, RIO bzw. R18 gemäß SCAN-C 2:61 bestimmt. Die Temperaturen in den Beispielen sind in Celsiusgraden angegeben.In the pulp produced by the process of the present invention, the alkali solubility and in particular the pentosan content is lower than in the known combination of prehydrolysis and sulphate boiling. In addition, the viscosity of the pulp can be significantly higher. This result is surprising and could not be foreseen. The invention is described in more detail in the following examples, with example 1 relating to the known combination of prehydrolysis and sulphate boiling. In the examples, the lignin content is determined as the kappa value according to SCAN-Cl: 59, the viscosity was determined according to TAPPI 206, calculated from CCA 28: 57, pentosan according to CCA 24: 57 and the alkali solubility was determined in 10 and 18 % igem NaOH, RIO or R18 determined according to SCAN-C 2:61. The temperatures in the examples are given in degrees Celsius.

VorhydrolysePre-hydrolysis

Kiefernhackspäne wurden mit Wasser in einem ΙΌ-1-Autoklav mit einem Holz-Flüssigkeits-Verhältnis von 1 :4 unter verschiedenen Bedingungen erhitzt. Hierbei ergaben sich drei verschiedene Arten vorhydrolysierter Späne. Nach Ablassen der Kochflüssigkeit wurden die Späne ohne Waschung zu Kochversuchen verwendet.Pine chips were mixed with water in a ΙΌ-1 autoclave with a wood-to-liquid ratio heated from 1: 4 under different conditions. This resulted in three different types of pre-hydrolyzed Shavings. After the cooking liquid had been drained off, the chips were used for cooking attempts without being washed used.

Zeit für Steigerung der Temperatur in Minuten von 20° auf
6j Höchsttemperatur ^
Time to increase the temperature in minutes from 20 °
6j maximum temperature ^

Ruhezeit bei Höchsttemperatur
in Minuten
Rest time at maximum temperature
in minutes

Bezeichnung designation

Höchsttemperatur, 0C 150 170Maximum temperature, 0 C 150 170

102102

13
A
13th
A.

126126

126126

Alkalische KochungAlkaline cooking

Chemikalienbeschickung, Kochtemperatur und -zeit wurden verändert. Alle Chemikalienbeschickung ist berechnet pro 1 kg staubtrockenen ursprünglichen Holzes.Chemical loading, cooking temperature and time have been changed. All chemical loading is on calculated per 1 kg of dust-dry original wood.

B e i s piel 1Example 1

Die drei Arten vorhydrolysierten Holzes wurden nach der bekannten Sulfatmethode gekocht. HoIz-Flüssigkeits - Verhältnis 1:4. Die Kochtemperatur wurde für 215 Minuten von 80 auf 1700C erhöht und 100 Minuten auf diesem Wert gehalten. Der ungebleichte Zellstoff wurde analysiertThe three types of pre-hydrolyzed wood were cooked using the well-known sulphate method. Wood-liquid ratio 1: 4. The cooking temperature was raised to 215 minutes from 80 to 170 0 C and held for 100 minutes at this value. The unbleached pulp was analyzed

AngewendeteApplied

vorhydrolysierte Späne . .pre-hydrolyzed chips. .

NaOH, g/kg NaOH, g / kg

Na2S, g/kg Na 2 S, g / kg

Na2CO3, g/kg Na 2 CO 3 , g / kg

Kappawert Kappa value

Viskosität. cP Viscosity. cP

Pentosan, 0/ Pentosan, 0 /

R 10 R 10

R18....R18 ....

/ο/ ο

Versuchattempt

lala

A 128A 128

8282

4747

2828

102102

5,0 91,3 93.25.0 91.3 93.2

IbIb IcIc BB. CC. 2525th 128128 8080 8282 4646 4747 1515th 1111th 6969 2828 2.92.9 1,81.8 93.S93.S. 95,395.3 95.495.4 97,297.2

B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2

Als Ausgangsmaterial wurden die drei verschiedenen vorhydrolysierten Holzproben verwendet, die nach der Erfindung gekocht wurden. Nach Erhitzung auf 130° und einer Ruhepause bei dieser Temperatur von 60 Minuten wurde die Temperatur während 156 Minuten auf 180° gesteigert und für nachstehend angegebene Zeit auf diesem Wert gehalten. HoIz-Flüssigkeits-Verhältnis 1:5.The three different pre-hydrolyzed wood samples were used as starting material were cooked according to the invention. After heating to 130 ° and resting at this temperature of 60 minutes the temperature was increased to 180 ° over 156 minutes and for the following specified time held at this value. Wood to liquid ratio 1: 5.

AngewendeteApplied

vorhydrolysiertepre-hydrolyzed

Späne Shavings

Na2SO3, g/kg Na 2 SO 3 , g / kg

Na2CO3, g/kg Na 2 CO 3 , g / kg

Na2S, g/kg Na 2 S, g / kg

Ruhezeit bei 180°Rest time at 180 °

Minuten Minutes

pH vor dem Kochen
pH nach dem
pH before cooking
pH after

Kochen Cook

Kappawert Kappa value

Viskosität, cP Viscosity, cP

Pentosan, % Pentosan,%

RIO RIO

R18 R18

Versuchattempt

2a2a

610
50
50
610
50
50

140
12,6
140
12.6

9,2
23
76
9.2
23
76

3,2
94,0
95,2
3.2
94.0
95.2

2b2 B 2c2c BB. CC. 610610 610610 5050 5050 5050 5050 160160 190190 12,612.6 12,612.6 9,39.3 9,49.4 2020th 3030th 4949 2828 1,71.7 0,90.9 95,595.5 97,097.0 96.796.7 98,398.3

610610

5050

190190

12,512.5

9,3 24 209.3 24 20

1,0 96,4 98,01.0 96.4 98.0

Beispiel 3Example 3

Vorhydrolysiertes Holz gemäß obigem B wurde nach der Erfindung mit verschiedener Beschickung gekocht. Nach Erhitzung auf 130° und einer Ruhezeit von 60 Minuten bei dieser Temperatur wurde die Temperatur während 130 Minuten auf 170° erhöht und für nachstehend angegebene Zeit auf diesem Wert gehalten.Prehydrolyzed wood according to B above was made according to the invention with various loads cooked. After heating to 130 ° and resting for 60 minutes at this temperature, the Temperature increased over 130 minutes to 170 ° and for the time indicated below on this Value held.

Na2SO3, g/kg Na 2 SO 3 , g / kg

Na2CO3, g/kg Na 2 CO 3 , g / kg

Na2S, g/kg Na 2 S, g / kg

Ruhezeit bei 170°, MinutenRest time at 170 °, minutes

pH vor dem Kochen pH before cooking

pH nach dem Kochen pH after boiling

Kappawert Kappa value

■ Viskosität, cP ■ Viscosity, cP

Pentosan, % Pentosan,%

RIO RIO

R 18 R 18

Versuchattempt

3a3a

485485

3939

80
420
80
420

12,8
9,6
12.8
9.6

26
105
1.5
26th
105
1.5

96.496.4

97,197.1

3b3b 3c3c 610610 975975 5050 8080 5050 8080 420420 280280 12,612.6 - 9,49.4 10,010.0 2020th 2222nd 6262 9797 1,71.7 1,51.5 95,895.8 96,496.4 96,396.3 97,397.3

Beispiel 4Example 4

Als Ausgangsmaterial diente vorhydrolysiertes Holz gemäß C, das unter starkem Variieren der Sulfidbeschickung gekocht wurde. Holz-Flüssigkeits-Verhältnis 1 :5. Nach einer Ruhezeit von 60 Minuten bei 130° wurde die Temperatur während 145 Minuten auf 175° erhöht und in Versuch 4a für 290 Minuten auf diesem Wert gehalten. In den Versuchen 4b und 4c wurde die Temperatur nach der Ruhezeit während 110 Minuten auf 170° erhöht und für 390 Minuten auf diesem Wert gehalten.The starting material used was pre-hydrolysed wood according to C, which varied the sulphide charge considerably was cooked. Wood to liquid ratio 1: 5. After resting for 60 minutes at 130 °, the temperature increased for 145 minutes increased to 175 ° and held at this value for 290 minutes in experiment 4a. In experiments 4b and 4c after the resting time, the temperature was increased to 170 ° for 110 minutes and for 390 minutes held at this value.

Na2SO3, g/kg Na 2 SO 3 , g / kg

Na2CO3, g/kg Na 2 CO 3 , g / kg

Na2S, g/kg Na 2 S, g / kg

Siebrückstand, %Sieve residue,%

pH vor dem Kochen .
pH nach dem Kochen
pH before cooking.
pH after boiling

Kappawert Kappa value

Viskosität, cP Viscosity, cP

Pentosan, % Pentosan,%

R 10 R 10

R 18 R 18

Versuchattempt 4a4a 4b4b 610610 610610 00 8282 100100 2525th 1,71.7 7,37.3 - . 12,7. 12.7 9,59.5 9.39.3 4040 4747 3636 3636 0,90.9 0,90.9 97,297.2 97,397.3 98,398.3 98,098.0

610610

165165

9,7 11,5 9,1
62
9.7 11.5 9.1
62

1,0 96,91.0 96.9

97,797.7

Beispiel 5Example 5

Kiefernhackspäne wurden mit Wasser in einem 10-1-Autoklav vorhydrolysiert. Die Zeit für Temperatursteigerung auf 170° betrug 120 Minuten und die Haltezeit auf dieser Temperatur 23 Minuten. Nach Entzug überflüssiger Kochflüssigkeit wurden pro Kilogramm ursprünglichen Holzes eingesetzt: 640 g Na2SO3, 25 g Na2CO3 und 80 g Na2S. Nach der Ruhezeit bei 120° wurde der Autoklav während 65 Minuten auf 175° erhitzt und anschließend für 410 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Nach der Kochung betrug der pH 10,5. Beim Sieben blieb ein Rückstand von 1,6%· Der Zellstoff hatte folgende Analyse: Kappawert 9, Viskosität 36 cP, Pentosan 1,1, RIO 97,2 und R 18 98,0.Pine chips were prehydrolyzed with water in a 10 liter autoclave. The time for the temperature to rise to 170 ° was 120 minutes and the holding time at this temperature was 23 minutes. After removing excess cooking liquid, the following were used per kilogram of original wood: 640 g Na 2 SO 3 , 25 g Na 2 CO 3 and 80 g Na 2 S. After the resting time at 120 °, the autoclave was heated to 175 ° for 65 minutes and then for Maintained at this temperature for 410 minutes. After boiling, the pH was 10.5. A residue of 1.6% remained on sieving. The pulp had the following analysis: Kappa value 9, viscosity 36 cP, pentosan 1.1, RIO 97.2 and R 18 98.0.

BleichungBleaching

Das Bleichen der nach der Erfindung erhaltenen Zellstoffe macht keine Schwierigkeiten. Die Bleichung kann in mehreren Stufen mit Chlordioxyd ohne nennenswerte Viskositätseinbuße oder auf gewünschte endgültige Viskosität mittels Bleichsequenzen erfolgen, die eine viskositätsregelnde Hypochloritstufe einschließen. Als Beispiel für Bleichung mag folgendes angeführt sein:The bleaching of the pulps obtained according to the invention does not cause any difficulties. The bleaching can be used in several stages with chlorine dioxide without any appreciable loss of viscosity or as required final viscosity can be done using bleaching sequences which are a viscosity regulating hypochlorite stage lock in. The following may be given as an example of bleaching:

Zellstoffcellulose Beispielexample gemäßaccording to 55 4a4a 1818th Chlorierung, 20°, 1 Stunde, g/kgChlorination, 20 °, 1 hour, g / kg 8080 Alkalische Waschung, 1 Stunde,Alkaline wash, 1 hour, 4545 Temperatur ° C Temperature ° C 7070 1313th Beschickung NaOH, g/ka Feeding NaOH, g / ka 2525th Natriumhypochlorit, 35°, pH 10,5Sodium hypochlorite, 35 °, pH 10.5 2,52.5 1 Stunde, aktives Chlor, g/kg1 hour, active chlorine, g / kg 1010 4,54.5 Chlordioxyd, 65°, 3 Stunden, pHChlorine dioxide, 65 °, 3 hours, pH 3,63.6 44th Aktives Chlor, g/kg Active chlorine, g / kg 1010 Alkalische Waschung, 80°,Alkaline washing, 80 °, 40 Minuten40 minutes 55 Beschickung NaOH. g'kg ....Feed NaOH. g'kg .... - 4,24.2 Chlordioxyd, 65°, 2,5 Stunden, pHChlorine dioxide, 65 °, 2.5 hours, pH - 55 Aktives Chlor, g/ks Active chlorine, g / ks - Natriumhypochlorit, 35',Sodium hypochlorite, 35 ', 2 Stunden aktives Chlor, g/kg2 hours of active chlorine, g / kg 44th g/kgg / kg 55 Schwefeldioxydbehandlung. 20",Sulfur dioxide treatment. 20 ", 1010 σ/kgσ / kg 1010

Viskosität, cP Viscosity, cP

Pentosan, % Pentosan,%

RIO RIO

R 18.... R 18 ....

Helligkeit, SCAN CIl : 62Brightness, SCAN CIl: 62

Zellstoff
gemäß Beispiel
cellulose
according to the example

4a4a

20
0,9
96,9
98.1
20th
0.9
96.9
98.1

2525th

1,1
97,1
98,0
89,3
1.1
97.1
98.0
89.3

IOIO

3535

Die Beschickung bezieht sich auf Zellstoff in staubtrockenem Zustand. Zwischen jeder Bleichstufe wurde eine Waschung mit Wasser eingelegt. Die Zellstoffkonzentration betrug in der Chlorstufe 3% und in den übrigen Stufen 5%·The load refers to pulp in a dust-dry state. Between each bleach stage a water wash was put in place. The pulp concentration in the chlorine level was 3% and in the remaining levels 5%

ZellstoffanalysePulp analysis

4545

Wie aus vorstehenden Beispielen hervorgeht, können Kochtemperatur, Kochzeit und Chemikalienbeschikkung variiert werden. Man kann somit vorzugsweise 485 bis 975 g/kg Na2SO3 einsetzen, wobei die Beschickungsmenge jedoch bis auf 300 g/kg reduziert werden kann, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Menge Sulfid anwesend ist. Die obere Grenze für Na2SO3 entspricht im wesentlichen wirtschaftlichen Erwägungen. Aus den Beispielen 1 und 2 ist ersichtlich, daß eine Veränderung der Vorhydrolyse Zellstoffe mit bedeutend niedrigerem Pentosangehalt ergibt, als er beim Sulfatkochen erzielt wird. Beispiel 3 macht deutlich, daß die Sulfitbeschickung innerhalb weiter Grenzen veränderlich ist und daß man bei niedrigen Pentosangehalten hohe Viskositäten erhalten kann. Aus den Beispielen 2d und 4a geht hervor, daß Natriumkarbonat ausgelassen werden kann. In im praktischen Einsatz angewendeten Laugen läßt sich jedoch das Natriumkarbonat kaum vermeiden, und selbst ein hoher Gehalt davon tut keinen Schaden. Beispiel 4 zeigt die Bedeutung des Natriumsulfids. Die Menge Na2S beträgt zweckmäßig 25 bis 200 g/kg, vorzugsweise 50 bis 100 g/kg. Vorteilhaft sind 100 g/kg trockenes Holz (vgl. 4 a mit 2 c und 2d). Eine Senkung auf 25 g/kg (4 b) oder ein völliges Auslassen (4 c) resultiert in einem Zellstoff mit hohem Kappawert, der schwer zu defibrieren ist und einen hohen Siebrückstand ergibt. In allen übrigen hier angeführten Fällen lag der Siebrückstand unter 2%· Versuche sind auch mit einem Zusatz von Natriumhydroxyd ausgeführt worden. Unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 4, Versuch 4 b, ist außer angegebenen Chemikalien freies Natriumhydroxyd in einer Menge zugesetzt worden, die 25, 50 und 100 g pro Kilogramm trockenes Holz beträgt. Dabei konnte die Kochzeit wesentlich verkürzt werden und trotzdem eine hohe Reinheit des Zellstoffes erhalten werden. Der Pentosangehalt betrug höchstens 1,1%' und RIO und R 18 überstiegen 97,0 bzw. 98,0%, was wesentlich bessere Resultate sind als die mit der entsprechenden Sulfatkochung, die in Versuch 1 c beschrieben ist.As can be seen from the above examples, the cooking temperature, cooking time and chemical loading can be varied. It is thus preferable to use 485 to 975 g / kg Na 2 SO 3 , although the amount charged can be reduced to 300 g / kg, provided that a sufficient amount of sulfide is present. The upper limit for Na 2 SO 3 corresponds essentially to economic considerations. It can be seen from Examples 1 and 2 that a change in the prehydrolysis results in pulps with a significantly lower pentosan content than is achieved with sulphate cooking. Example 3 makes it clear that the sulfite charge can be varied within wide limits and that high viscosities can be obtained with low pentosan contents. It can be seen from Examples 2d and 4a that sodium carbonate can be omitted. In alkalis used in practical use, however, the sodium carbonate can hardly be avoided, and even a high content of it does no harm. Example 4 shows the importance of sodium sulfide. The amount of Na 2 S is expediently 25 to 200 g / kg, preferably 50 to 100 g / kg. 100 g / kg of dry wood are advantageous (cf. 4 a with 2 c and 2d). A decrease to 25 g / kg (4 b) or a complete omission (4 c) results in a pulp with a high kappa value, which is difficult to defibrate and which results in a high sieve residue. In all the other cases mentioned here, the sieve residue was below 2%. Experiments have also been carried out with the addition of sodium hydroxide. Under the same conditions as in Example 4, Experiment 4b, in addition to the chemicals indicated, free sodium hydroxide was added in an amount equal to 25, 50 and 100 g per kilogram of dry wood. The cooking time could be shortened considerably and a high degree of purity of the pulp could still be obtained. The pentosan content was at most 1.1% and the RIO and R 18 exceeded 97.0 and 98.0%, respectively, which are significantly better results than those with the corresponding sulphate boiling described in experiment 1c.

Die Beispiele machen deutlich, daß ein Kochen von vorhydrolysiertem Holz mit alkalischem Natriumsulfit und wechselnden Bedingungen in sämtlichen untersuchten Fällen Zellstoff mit einem Pentosangehalt ergab, der wesentlich unter dem liegt, den man beim Kochen der gleichen vorhydrolysierten Späne nach der Sulfatmethode erhält. Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in den Beispielen angegebenen Kochbedingungen. Die Vorhydrolyse läßt sich natürlich bei anderen Temperaturen und an Stelle von Wasser mit verdünnten Säuren oder Wasserdampf durchführen. Bei den in den angegebenen Beispielen verwendeten Beschickungen wurde das Natriumsulfid zum größten Teil verbraucht, während das Natriumsulfit zum Teil unverändert verbleibt. Ein großer Teil der Ablauge kann deshalb mit Vorteil für die Bereitung der Kochflüssigkeit Verwendung finden, wodurch der Chemikalienverbrauch gesenkt wird. Für den erhaltenen Effekt ist wesentlich, daß die Kochflüssigkeit als Hauptbestandteil Natriumsulfit enthält und daß der Zusatz von Natriumsulfid den Kappawert senkt und einen leichten zu defibrierenden Zellstoff ergibt, wodurch die Erzielung hoher Viskosität erleichtert wird. Für die praktische Anwendung der Erfindung ist es wichtig, daß das Kochverfahren mit einer Chemikalienrückgewinnung an sich bekannter Art kombiniert wird, die die Rückgewinnung von Natrium und Schwefel in Form von Natriumsulfit und Natriumsulfid gestattet.The examples make it clear that cooking prehydrolyzed wood with alkaline sodium sulfite and changing conditions in all cases examined pulp with a pentosan content which is significantly lower than that obtained when cooking the same pre-hydrolyzed chips obtained by the sulfate method. The invention is not restricted to those given in the examples Cooking conditions. The prehydrolysis can of course at other temperatures and on Carry out spot of water with dilute acids or steam. For those specified in the Examples of feeds used, the sodium sulfide was largely consumed, while the sodium sulfite remains partially unchanged. A large part of the waste liquor can therefore can be used to advantage for the preparation of the cooking liquid, reducing the consumption of chemicals is lowered. For the effect obtained it is essential that the cooking liquid is the main component Contains sodium sulfite and that the addition of sodium sulfide lowers the kappa value and one easy to defibrate pulp, which makes it easier to achieve high viscosity. for For the practice of the invention it is important that the cooking process involve chemical recovery a known type is combined, which is the recovery of sodium and sulfur in the form of sodium sulfite and sodium sulfide allowed.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Zellstoff hoher Reinheit, bei dem Holz in einer ersten Stufe einer nicht delignifizierenden Vorhydrolyse unterzogen und in einer folgenden Stufe mit einer alkalischen Kochflüssigkeit aufgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Chemikalien der alkalischen Kochflüssigkeit zu mindestens 50% ein lösliches Sulfit und außerdem, wie üblich, ein Sulfid und/oder ein Hydroxyd und/oder ein Karbonat enthalten.Process for the production of high-purity pulp, in which the wood is in a first stage a not subjected to delignifying pre-hydrolysis and in a subsequent stage with an alkaline Cooking liquid is digested, thereby characterized in that the effective chemicals of the alkaline cooking liquid at least 50% a soluble sulfite and also, as usual, a sulfide and / or a hydroxide and / or contain a carbonate.

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